一种基于上下文协商的动态服务组合方法

普适计算的计算环境和交互信息动态变化,为了提供适时适地的服务,服务组合除了满足用户的需求之外,还要适应环境的变化.以面向普适计算的分布式文档管理系统为例,提出一种基于上下文协商的动态服务组合方法,适应普适计算环境下资源动态变化的特点,同时满足用户对服务的需求.首先定义上下文和带有上下文信息的服务模型;然后给出服务和设备以及服务和用户之间的上下文协商约束条件,根据约束条件提出基本算法实现服务动态组合,并对基本算法进行优化;最后通过原型系统和实验验证算法的性能和有效性,并通过实验数据分析上下文对于服务组合的影响.实验数据说明:提出的方法能够应用在普适计算环境中上下文敏感的服务组合问题上,提高服务组合的动态适应性和网络资源利用率.     

用户QoS需求导向的服务演化选择策略

服务型软件以其特有的优点被广泛应用,而面向QoS服务选择问题的解决能更有效地推动服务的普及。组合服务的演化性要求在服务发生演化时,从具有相同功能的候选服务中选择满足用户QoS需求的候选服务。为了在满足用户QoS需求的情况下选择最优的服务,基于遗传算法,提出一种用户QoS需求导向的服务演化选择策略。通过淘汰不满足用户QoS需求的候选服务,快速排除不符合需求的服务,并最终选择符合用户QoS需求的服务组合。实验结果表明,用户QoS需求导向的服务演化选择策略能够较优和较快地解决服务组合选择问题,并保证用户QoS需求,为服务选择提供一种新的方法和思路。     

基于图规划的语义Web服务自动组合方法

由于单个的Web服务功能有限,难以满足日益增长和不断变化的用户需求.如何根据服务请求者的特定需求进行服务的自动组合来满足用户的需要,就成为了一个迫切需要解决的问题.提出了一种基于图规划的语义Web服务自动组合方法,该方法在建立前驱与后继执行关系知识库的基础上,利用图规划的前向扩张思想和图规划解搜索思想,可实现从服务库中自动地找到满足用户需求的服务组合方案.该方法综合考虑了服务语义和服务组合的效率等因素,在保证Web服务组合质量的前提下,可根据服务请求实现服务的自动组合.最后用仿真实验从服务组合的成功率、效率和组合解质量三方面验证了该方法的有效性和可行性.     

面向服务组合的用户隐私需求规约与验证方法

用户向Web服务组合提供隐私数据时,不同用户有自身的隐私信息暴露需求,服务组合应支持用户隐私需求的可满足性验证.首先提出一种面向服务组合的用户隐私需求规约方法,用户能够定义隐私数据及不同使用情境的敏感度,采用敏感度-信誉度函数明确可以使用隐私数据的成员服务,简化隐私需求的同时,提高了隐私需求的通用性.为了验证服务组合是否满足用户隐私需求,首先通过隐私数据项依赖图（privacy data item dependency graph,简称PDIDG）描述组合中隐私数据项的依赖关系,然后采用隐私开放工作流网（privacy open workflow net,简称POWFN）构建隐私敏感的服务组合模型,通过需求验证算法验证服务组合是否满足用户隐私需求,从而能够有效防止用户隐私信息的非法直接暴露和间接暴露.最后,通过实例分析说明了该方法的有效性,并对算法性能进行了实验分析.     

面向用户服务质量需求的服务选择方法研究

服务选择问题是服务组合中的一个关键问题,尤其在服务选择时应充分考虑服务质量因素。该文研究了基于用户服务质量需求的服务选择方法,通过对各项QoS(quality of service)因素分别加权,将面向用户服务质量需求的服务选择问题转化成单目标优化问题。在充分考虑服务实际质量和用户主观需求的基础上,给出了QoS组合权重的计算模型;并在候选服务集的基础上,依据用户的服务质量需求,定义了用户满意度函数,进一步利用遗传算法解决服务选择问题。实验结果表明,文中提出方法具有明确的用户需求指向性和选择灵活性,能够最大程度上满足用户需求。     

收益驱动的复合服务恢复策略选择方法

在面向服务的环境下,单个Web服务往往不能满足用户的要求,这时就需将已有的单个Web服务进行组合,以便产生满足用户需求的、增值的组合服务.但是由于服务的自治性和Internet环境的动态性,导致服务在执行过程中出现失效问题,因此需要最佳的服务恢复策略保障.考虑到服务的提供者追求的是收益的最大化,提出一种收益驱动的服务恢复策略选择方法,能准确计算出当前服务环境下复合web服务执行的收益.实验结果表明,这种方法可以显著提高复合服务的可靠性并保障了收益的最大化.     

基于深度优先的分步分治算法研究

Top-k服务组合问题对于学术界和工业界来讲,都有实际的研究意义和应用场景。文中分析了理解top-k问题的关键所在解图,提出了基于深度优先的分步分治算法进行服务组合。该算法对用户请求的输出参数分别进行求解,该过程可并行处理,在求解结束后再进行合并。该方法可以支持分布式、并行处理框架,从而在应对大规模的服务集合时,能快速、高效地提供满足用户需求的组合服务;提出了通过构造解图的方法进行搜索求解,通过求解＂关键路径＂和＂非关键路径＂与合并＂关键路径＂和＂非关键路径＂得到解图。     

图在自动Web服务组合中的应用研究

随着已有Web服务数量的不断增加,如何自动地根据服务请求组合服务成为当前迫切需要解决的问题.本文对服务组合问题进行规划建模,证明了该问题是NP完全的,提出了一种基于图的自动组合方法ASC-Graph,ASC-Graph分为组合规划图构造阶段和组合解搜索阶段.通过组合规划图构造,可在多项式级时间内判定服务组合问题的可满足性.在组合解搜索阶段,提出了一种启发式搜索策略.最后,通过模拟实验验证了ASC-Graph在解决大规模服务组合问题上的有效性.     

随机QoS 感知的可靠Web 服务组合

在面向服务的环境下,单个Web 服务往往不能满足用户的要求,这时就需将已有的单个Web 服务进行组合,以便产生满足用户需求的、增值的组合服务.已有的服务组合方法都很少考虑Web 服务的随机性和Internet 环境的动态性,从而在服务选择过程中产生的规划都是静态规划,结果导致在服务组合时都以较大概率出现组合失败.针对上述问题,提出了Web 服务各随机QoS 指标的度量方法和自适应QoS 管理体系结构,并利用随机型离散事件系统唯一的动态控制方法——马尔可夫决策过程(MDP),设计出随机QoS 感知的可靠Web 服务组合算法.实验结果表明,考虑随机性的QoS 度量方法和QoS 管理体系结构,以及平衡了“风险”与“报酬”的MDP 有效地提高了服务组合成功率.     

一种隐私暴露风险控制的服务演化方法

在Web服务组合中,用户隐私保护问题被广泛关注。当服务组合中有一个或多个成员服务对用户隐私数据的需求超出用户愿意给予的范围时,Web服务组合需要能够进行调整,以保证隐私数据的暴露符合用户需求。本文基于服务演化的理论,提出一种基于用户隐私需求的服务演化方法,其核心内容在于通过控制隐私数据的引用范围来达到降低隐私暴露风险的目的。最后通过一个旅游代理的实例分析,验证了本文提出的演化方法的可行性。      

基于带权图规划算法的语义Web服务组合

随着Internet技术的发展,一个单独Web服务的功能并不完备,为了实现复杂、强大的Web服务的功能,就需要把多个Web服务组合起来实现复杂的功能。文中提出了一种基于带权图规划的语义Web组合算法,该方法引入人工智能中规划图的思想,利用图规划的前向扩张思想,能快速在分布的、异构的Web服务中自动地找到满足条件的服务组合;同时,通过领域本体以及OWL—S的服务描述,来计算Web服务匹配的相似度,利用图规划解抽取阶段思想,抽取权值最小的服务序列,提高了服务组合的正确率和查全率。     

基于注意力时空卷积和A2C的虚拟机主动容错优先迁移决策

针对边缘云环境的自动化和分布式特性、高度不可靠性及易变的工作负载问题,提出基于注意力时空卷积和A2C的虚拟机主动容错优先迁移决策模型AST-A2C。首先,采用带有注意力机制的长短期记忆网络(LSTM)提取各主机的时序特征,根据时序特征和多主机间的交互信息构建图网络,再利用图注意力网络(GAT)提取网络中不同主机间的关联信息,将其用于主机的故障信息编码。其次,设计可动态建立模型并不断生成改进决策的A2C模块,联合故障编码信息和调度决策信息进行优先迁移决策。最后,构建满足不同用户QoS要求和应用程序设置的自适应损失函数来优化调度决策。实验结果表明,该模型在故障检测、能源消耗、时延敏感性等方面优于最先进的基线,是提高边缘云计算可靠性的理想选择。     

A robotic service framework supporting automated integration of ubiquitous sensors and devices

In recent years, due to the emergence of ubiquitous computing technology, a new class of networked robots called ubiquitous robots has been introduced. The Ubiquitous Robotic Companion (URC) is our conceptual vision of ubiquitous service robots that provides its user with the services the user needs, anytime and anywhere, in the ubiquitous computing environments. There are requirements to be met for the vision of URC. One of the essential requirements is that the robotic systems must support ubiquity of services. This means that a robot service must always be available even though there are changes in the service environment. More specifically, a robotic system needs to be interoperable with sensors and devices in its current service environments automatically, rather than statically pre-programmed for its environment. In this paper, the design and implementation of an infrastructure for URC called Ubiquitous Robotic Service Framework (URSF) is presented. URSF enables automated integration of networked robots in a ubiquitous computing environment by the use of Semantic Web Services Technologies.     

移动边缘计算中的动态用户分配方法

在边缘计算环境中,为用户匹配合适的服务器是一个关键问题,可以有效提升服务质量.文中将边缘用户分配问题转换为一个受距离和服务器资源约束的二分图匹配问题,并将其建模为一个0-1整数规划问题进行优化.在离线状态下,基于精确式算法的优化模型可以求得最优分配策略,但其求解时间过长,无法处理规模较大的数据,不适用于现实服务环境.因...     

Dynamic Service Composition in Pervasive Computing

Service-oriented architectures (SOAs) promise to provide transparency to resource access by exposing the resources available as services. SOAs have been employed within pervasive computing systems to provide essential support to user tasks by creating services representing the available resources. The mechanism of combining two or more basic services into a possibly complex service is known as service composition. Existing solutions to service composition employ a template-matching approach, where the user needs are expressed as a request template, and through composition, a system would identify services to populate the entities within the request template. However, with the dynamism involved in pervasive environments, the user needs have to be met by exploiting available resources, even when an exact match does not exist. In this paper, we present a novel service composition mechanism for pervasive computing. We employ the service-oriented middleware platform called pervasive information communities organization (PICO) to model and represent resources as services. The proposed service composition mechanism models services as directed attributed graphs, maintains a repository of service graphs, and dynamically combines multiple basic services into complex services. Further, we present a hierarchical overlay structure created among the devices to exploit the resource unevenness, resulting in the capability of providing essential service-related support to resource-poor devices. Results of extensive simulation studies are presented to illustrate the suitability of the proposed mechanism in meeting the challenges of pervasive computing user mobility, heterogeneity, and the uncertain nature of involved resources.     

移动计算环境下远程用户体验数据挖掘方法研究

在移动计算环境下,通过对远程用户的体验数据优化挖掘,满足远程用户的个性化需求,提高对远程用户QoS服务质量;传统的数据挖掘方法采用显著特征关联信息提取算法,当远程用户体验数据之间的差异性特征不明显时,挖掘的准确性不好;提出一种基于关联用户自适应链路跟踪补偿的移动计算环境下远程用户体验数据挖掘模型,进行远程用户体验数据挖掘模型的总体设计和数据结构特征分析,对采集的远程用户体验数据进行非线性时间序列分解,对数据序列通过自相关特征匹配和特征压缩实现挖掘数据的指向性信息优化提取,采用关联用户自适应链路跟踪补偿方法实现对数据挖掘误差的控制和补偿,提高了数据挖掘的准确性和有效性;仿真结果表明,采用该挖掘方法进行移动计算环境下远程用户体验数据挖掘的准确度高,实时性较好,满足了移动远程用户的个性化需求,提高了对用户服务的针对性。     

一种基于微服务的检察业务服务封装方法

微服务架构是一种新兴的服务架构风格,在处理复杂服务系统时表现出运行高效、部署灵活等特性,相较于单体式服务架构,能够提供更好的业务管理和服务支持。针对检察院复杂的办案业务,需要对服务进行组合封装,形成新的增值服务以满足用户需求。但是,单独进行服务质量驱动的服务封装不能满足检察业务的需求,因此,结合服务功能和服务质量,提出了微服务架构下图规划算法的改进方法(Improved Graphplan Under MicroService Architecture,IGMA)。该方法首先对服务、用户请求建立数学模型,其次综合服务的功能需求和非功能需求,在不同案件类型下为用户提供多种组合方案,最后建立服务工作流,完成案件服务封装。该方法能够智能判断服务组合结构中的分支结构,并对不同的分支结构建立不同的组合方案。实验结果表明,该方法在服务封装的时效性和准确性上有了较大的提升。     

Context-Aware Web Service Composition based on AI Planning

A web service is an application that is published on the web and can be discovered and used automatically. In many cases, a web service cannot provide the capability that the user has requested. Therefore, according to the user request, it should be possible to combine various services and produce a new composite service for the user request. Context is the information that can be used to characterize the situation of an entity. In this paper, we present our context model for web service composition and implement the newly proposed framework for context-aware web service composition and show how the newly proposed framework reduces the number of failures and composition time.     

Resource collaboration system based on dynamic user preference and context

In a ubiquitous computing environment, service composition and collaboration among heterogeneous resources are required, thus, an infrastructure that supports these requirements is an essential factor in seamless service delivery. In this environment, users hope to get a variety of customized services by using only an individual mobile device. But the resource of the mobile device has limitations such as tiny display screens, limited input, less powerful processors, and limited storage. Moreover each user situation is different and user preferences are also various. Therefore it is one of new issues to provide a customized service for a user through resource collaboration based on various user preference and situation. To solve this issue, this paper proposes a resource collaboration system which infers customized resources for composing a user required service and collaborative with selected resources. For our collaboration system, this paper proposes the method to infer resources based on the context and user preferences including dynamic change of the preference. This paper also shows a reasonable execution environment for the proposed system through the performance evaluation in server-client and peer-to-peer environments.